GBZ 26157.3-2010 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型2：Cont

GBZ 26157.3-2010 测量和控制数字数据通信 工业控制系统用现场总线 类型2：ControlNet和EtherNetIP规范 第3部分：数据链路层 IEC 61158：2003《测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线》包括了lo种现场总线类型： ——类型1：IEC技术报告； ——类型2：ControlNet和Ethernet／IP； ——类型3：PR()FIBUS； 一一类型4：P—Net； 类型5：FF HSE； ——类型6：SwiftNet； ——类型7：WorldFIP； ——类型8：Interbus； ——类型9：FF AI，； ——类型10：PROFINET。 本标准化指导性技术文件修改采用IEC 611 58：2003((测量和控制数字数据通信工业控制系统用 现场总线类型2：ControlNet和EtherNet／1P规范第3部分：数据链路层》。 由于IEC 611 58系列标准将lo种现场总线技术混合在一起进行编写，不便于国内的工程技术及相 关人员对各种总线技术的阅读和理解，因此全国工业过程测量和控制标准化技术委员会在采用国际标 准时，只采用了其中在国内有广泛应用的类型2：ControlNet和EtherNet／IP规范的相关技术内容，并 根据技术开发人员的习惯将其分为lo个部分进行编写。在技术内容上与国际标准没有差异，为方便我 国用户使用，在文本结构编排上进行了适当调整，并按C-B／T 1．1的要求进行编写。 GB／Z 261 57《测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型2：ControlNet和Ether Net／IP规范》分为如下10个部分： GB／Z 26157】一般描述； GB／Z 261 57．2物理层和介质； GB／Z 26157．3数据链路层； GB／Z 261 57．4网络层及传输层； (；B／Z 26l 57．5数据管理； GB／Z 261 57．6对象模型； GB／Z 261 57．7设备行规； GB／Z 26157．8电子数据表； (；B／Z 26157．9站管理； GB／Z 261 57．10对象库。 本指导性技术文件为第3部分。 本指导性技术文件由中国机械工业联合会提出。 本指导性技术文件由全国『c业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC／TC 124)归口。 数据链路层(DDI。)的主要任务是与同一链路上的其他数据链路层协作，来决定允许在介质上进行 发送的授权。在其与r层的接口，DDI．为网络层、传输层和站管理提供服务数据单元(SDU)接收和交 付的服务。 DDI，协议基于一个称为网络更新时间(NUT)的固定的、重复的时间周期。NuT在链路上所有的 节点中保持严格的同步。如果一个节点的NUT与当前链路上使用的NUT不一致，则该节点不允许在 介质r发送。不忙4的链路可能有不同的NUT。 每一节点都含有与本地链路的NU 1、同步的定时器。介质的访问由本地NuT细分而成的访问槽 来决定。对媒体的访问是基于节点的MAC．、|II)的排序顺序进行的。为了允许一个临时的MAC ID为 零的节点执行链路维护，在访问|办议中加入r特定的行为。一个链路上所有节点的MAC ID号都是唯 一的。DLL一旦检测到重复的MAC ID，则直即停止发送。 一种隐性的令牌传递机制用来授权访问介质。每一节点监测接收的每一MAC帧的源MAC ID。 在MAC帧的结束，每一D1工将一个“隐性令牌寄存器”设置为等于所接收的源MAC ID的MAC ID+ l。如果隐性令牌寄存器等于本地MAC ID．则该节点就可以发送一个MAC帧。在其他情况下，该节 点或者等待来自“隐性令牌寄存器”所指定的节点的一个新MAC帧，或者等待一个超时值，如果指定节 点发送失败的活。无论哪种情况，“隐性令牌”都自动地增量到下一个MAC ID。所有节点的“隐性令牌 寄存器”都含有相同的值，以避免介质上的冲突。 超时周期(称为“时隙时间”)基于以下所需时间的总和： 当前节点侦听到前一节点的发送的结束； 当前节点开始发送； 下一节点侦听到当前节点发送的开始； 时隙时间被调整以补偿介质的总长度．因为介质的传播延迟会影响以上所列的第一项和最后一项。 注：时隙时间的计算在(iB／Z 261 5 7 9 2010站管理中规定。 每个NUT分为三个主要部分：调度的。非调度的和维护段，如图1所示。这一序列在每一NUT中 重复。隐性令牌传递机制用于在蒯度的和非蒯度的时间间隔内授权访问介质。 在NUT调度的部分，从节点0开始到节点SMAX结束的每一节点，都有一个机会发送对时间有 严格要求(调度)的数据。SMAX是在NUT调度的部分能访问介质的最高编号节点的MAC ID。在每 一NUT中，0到SMAX之间的节点只有一次机会发送调度的数据，且每个节点在调度的时段内对介质 的访问机会是均等的。这允许在NUT调度的部分发送的数据以可预知和确定的方式进行传送。图2 显示了在凋度时段内如何授权允许发送。网络层和传输层调节在这调度的令牌传递期间每一节点可以. 在NuT非调度的部分，从0到UMAX的每一节点都享有以循环的方式发送对时间无严格要求的 数据的机会，直到所分配的NUT时间用尽。UMAX是在NUT的非调度部分能访问介质的最高编号 节点的MAC ID。从0到UMAX的每一节点可能有零个、一个或多个传送非调度数据的机会，这取决 于调度的时段完成后此NuT还剩多少。每一NUT中，在非调度时段内访问介质的机会对每一节点可 能会不同。图3显示了在非调度时段内如何授权允许发送。对每一NuT来说，在NUT的非调度部分 的起始节点的MAC ID每次加l。非调度的令牌从前一协调帧的非调度起始奇存器(USR)所规定的 MAC 1D开始。USR以UMAX+1为模每一NUT加1个模。如果USR在维护段之前达到r UMAX，则它返回到0，令牌传递继续。